NUITFRANCE - La pollution lumineuse

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Contenu édité le 19/09/2019 à 10:19:00

LA POLLUTION LUMINEUSE

> Effets de la lumière artificielle sur la biodiversité

L'essentiel : Les conséquences de l’éclairage artificiel sur la biodiversité sont multiples. Dans la mesure où elle remet en cause un équilibre antérieur à l’apparition de la vie sur Terre, l’introduction de lumière la nuit rebat les cartes du vivant dans sa globalité. Les espèces touchées sont à la fois nocturnes et diurnes, animales comme végétales. La pollution lumineuse agit par exemple sur les rapports proies/prédateurs, sur les rythmes biologiques (dates de floraisons, équilibre veille/sommeil, ...) et sur les comportements (désorientation, éblouissement, ...) des individus. Elle est également susceptible de provoquer un effet de coupure.

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Malgré l’étendue des conséquences, on peut tenter de les trier selon leur échelle temporelle et spatiale.

Effets immédiats et locaux

Compte tenu des adaptations que le vivant a développées lui permettant de voir la nuit à très faible intensité lumineuse, la lumière artificielle est en premier lieu une source d’éblouissement pour ces espèces nocturnes dites « nyctalopes* ». Leurs yeux ne sont en effet pas adaptés à recevoir des intensités fortes de lumière et encore moins directe. Les éblouissements causés peuvent engendrer des pertes de repères momentanées voire une vision irréversiblement altérée, qui favorisent la mortalité directe des individus ou a minima les pénalisent dans leur activité. Les Chouettes effraies par exemple, se retrouvant glacées par la lumière des phares des véhicules sur les routes qu’elles tentent de traverser, entrent très fréquemment en collision avec les voitures et c’est la première cause de mortalité de cette espèce en France.

La lumière des éclairages artificiels perturbe également les comportements des espèces qui utilisent la lumière comme un moyen de communication ou de repère.
Notamment, les oiseaux migrateurs, qui n’ont plus accès au ciel étoilé du fait du halo lumineux, perdent une bonne partie de ce qui les guide pendant leur migration. Ils peuvent également être attirés par des leurres tels que les tours éclairées ou les phares maritimes.
Egalement, les insectes, qui se repèrent avec la Lune, se retrouvent irrésistiblement attirés par la lumière, notamment celle des lampadaires qui sont pour eux comme des leurres.
Enfin, en termes de communication, on peut citer l’exemple des lucioles : les signaux lumineux qu’elles s’envoient pour échanger entre partenaires, perdent de fait tout leur message dans un environnement éclairé.

Insectes piégés dans la lumière d'un projecteur de stade. Photo : V. Vignon

La lumière est enfin un synchronisateur biologique et elle règle l’équilibre veille/sommeil des animaux. La pollution lumineuse est alors une source de déphasage qui peut amener entre autres à une suractivité, une reproduction altérée ou des déplacements provoqués.

Effets à long terme et à grande échelle spatiale

A une échelle plus large, la lumière modifie les aires de répartition et les équilibres écosystémiques.

Par anticipation de tous les effets directs provoqués par la lumière (éblouissements, ...), un certain nombre d’espèces nocturnes fuient tout simplement la lumière artificielle ; elles sont dites lucifuges. C’est le cas par exemple des chauves-souris de la famille des Rhinolophes. Pour ces espèces, le noir de la nuit est un critère de la bonne qualité de leur milieu naturel, au même titre que tel type de végétation ou telle ressource alimentaire. Leur aire de répartition, potentielle ou réelle, va alors se dégrader voire se réduire, sous l’effet de la pollution lumineuse, comme ce que l’on constaterait pour une espèce forestière dans une forêt que l’on déforeste ou pour une espèce amphibie dans une zone humide que l’on assèche. En se rappelant l’effet à distance d’un point lumineux, on comprend que la réduction des milieux naturels favorables peut être rapidement vaste avec peu de luminaires.

Pour les espèces qui ne fuient pas radicalement la lumière, et qui vont donc persister peu ou prou dans des écosystèmes éclairés, les équilibres seront néanmoins remis en cause. La lumière modifie par exemple les rapports proies/prédateurs.
Les proies seront en effet plus visibles par les prédateurs nocturnes en zones éclairées. C'est ainsi que certaines espèces vont réduire leur activité pour limiter leur risque de prédation. Certains prédateurs vont également bénéficier du pouvoir attractif de la lumière sur leurs proies, celles-ci se retrouvant donc concentrées dans les zones lumineuses. L’exemple le plus parlant est le cas des chauves-souris, telle que la Pipistrelle commune, pour qui la lumière n’est pas repoussante (ou du moins elle la tolère) et qui s’en retrouve donc même favorisée car elle les insectes qu'elle consomme sont concentrés sous les lampadaires. A contrario, pour ces insectes, la lumière artificielle nocturne constitue alors un piège écologique*. En effet, les milieux naturels environnants se retrouvent vidés avec une concentration des effectifs dans les zones éclairées où ils sont attirés. Sous les lampadaires, s'ils ne sont pas consommés par les prédateurs, ils se retrouvent la plupart du temps grillés par la chaleur du luminaire ou écrasés sur les pare-brises des véhicules ou bien ils meurent par épuisement.
Certains animaux diurnes aussi tirent profit de la lumière artificielle car ils voient leur période d’activité se prolonger sur la nuit, comme le Faucon pèlerin par exemple qui chasse les pigeons à la lumière des lampadaires.

Chauve-souris tirant profit de la présence du lampadaire qui concentre ses proies attirées par la lumière. Photo : R. Sordello

Enfin, on peut également parler de l’effet fragmentant de la lumière. Du fait que la lumière se déplace, l’accumulation des points lumineux et de leur rayonnement est ainsi à même de créer une infrastructure de lumière qui fragmente l’espace nocturne. On constate alors un mitage du noir par cette fragmentation* « immatérielle » qui s’ajoute à la fragmentation physique (routes, urbanisation, ...).

Infrastructure lumineuse qui fragmente le noir de la nuit. Photo : R. Sordello

Au final, on peut sans doute dire que la lumière agit comme un filtre sur la biodiversité, qui favorise les espèces généralistes et opportunistes et pénalisent les espèces spécialistes et sensibles. Cette conséquence n’est pas propre à la lumière, elle est constatée dans tous les processus d’artificialisation des milieux naturels, mais la lumière ajoute donc une couche supplémentaire.

Chez la flore

En lien avec le rôle régulateur de la lumière chez les végétaux, la pollution lumineuse est une source directe de perturbation du cycle de vie des plantes : germination, croissance, floraison peuvent être altérées. Le fait de prolonger l’activité photosynthétique* des végétaux en les éclairant artificiellement la nuit provoque aussi un déséquilibre dans leur activité.

Enfin, l’éclairage artificiel a également des effets indirects sur la flore via la pollinisation. La flore, herbacée et buissonnante notamment, est en effet très dépendante des insectes pour sa pollinisation. Par conséquent, si ceux-ci se retrouvent impactés, en ricochet la flore le sera aussi car la pollinisation sera empêchée. Le Lierre et le Liseron des haies ouvrent leurs fleurs au crépuscule quand les papillons de nuit sont actifs, le Chèvrefeuille a des fleurs morphologiquement adaptées aux noctuelles et au Sphinx, la Clématite dégage une odeur plus forte au crépuscule qui attire son pollinisateur. Une co-évolution* entre plantes et insectes a abouti à toutes ces adaptations réciproques que la lumière artificielle vient désormais entraver.

Lacunes dans la connaissance

Le fait que la lumière artificielle influe sur la biodiversité est désormais bien documenté et un fait établi scientifiquement. La connaissance fondamentale reste néanmoins encore lacunaire sur de nombreux sujets.

Les études sont relativement abondantes quant aux modifications de comportement ou de physiologie à l'échelle d'un ou quelques individus. A l'échelle d'une population, et a fortiori d'une espèce, le phénomène est beaucoup moins étudié. Il est difficile à l'heure actuelle de savoir dans quelle mesure une population peut disparaitre sous l'influence seule de la pollution lumineuse. La difficulté tient également au fait que cette pollution est connexe à l'urbanisation. La lumière artificielle est en général associée à un phénomène global d'artificialisation du milieu, qui rend donc compliqué la possibilité de ségréger les effets de chaque pression, dont ceux dus à la lumière.

La recherche en est également à ses prémices concernant l'effet barrière de la lumière c'est-à-dire sa capacité à fragmenter les milieux naturels, selon le même principe que la fragmentation physique.

Enfin, comme de manière générale dans la littérature relative à la conservation de la biodiversité, il existe un biais dans la représentativité des groupes biologiques étudiés, au sein même des vertébrés voire même au sein des oiseaux par exemple. Alors qu'il est possible de trouver des publications sur l'effet de la lumière sur le comportement migratoire des oiseaux, la littérature est quasi nulle concernant les impacts sur l'écologie des rapaces nocturnes. Parmi les invertébrés, certains compartiments du vivant sont également sous-étudiés vis-à-vis de la pollution lumineuse ; on peut à titre d'exemple citer les coléoptères pourtant en grande majorité nocturnes.

Ces manques sont à rattacher au fait que les scientifiques menant des programmes sur la pollution lumineuse sont encore peu nombreux et la recherche dans ce domaine reste jeune. Les premières publications datent globalement des années 1970-1980, ce qui est récent comparativement à d'autres thèmes de recherche (par contre c'est la même ancienneté que l'on retrouve à l'écologie du paysage par exemple).

Les années qui viennent devraient voir la connaissance croître assez rapidement, du fait de l'appropriation de cette problématique par les scientifiques eux-mêmes, appuyés par la prise de conscience des politiques et portés par un intérêt grandissant dans la société civile.